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【摘 要】 渠道防渗是现阶段应用最为广泛的节水灌溉工程,其能够有效地减少农业灌溉用水的浪费。做好水利渠道防渗工程,减少渠道渗水量,可有效节约用水,控制地下水,同时还可以减少清除淤泥工程量,节省劳动力,达到提高灌溉效益,增产、增收的目的。本文根据笔者工作实践,对水利工程渠道防渗施工技术进行了探讨。
【关键词】 水利;工程;渠道;防渗
进行渠道防渗处理能有效地提高灌溉水利用率,缓解农业用水供需矛盾,扩大灌溉面积,促进农业的可持续发展。同时,做好渠道防渗也可以有效地降低渠道占地面积,避免渠道冲刷淤积及可能出现的坍塌,节约了运行管理费用。再者,其可以降低地下水位,避免土壤的过分沼泽化及盐碱化,有利于农业现代化和生态环境建设。渠道防渗作为节约用水,实现节水型农业的重要组成部分,我们需要在多数情况下优先考虑低压管道输水,此种灌溉方式具有节地、节水、输水快、投资不算高等有点,如果精心设计,工程投资就会低于防渗渠。
1 施工准备
水利渠道在施工前要做好充分的准备工作,在渠道的设计中,设计人员要充分对水利渠道的施工场地进行调研,掌握场地的基本状况,了解水利渠道的水量和当地的年降水量等一些基本信息,只有在确保这些信息准确的基础上才能设计出科学、合理的设计方案,施工才能有图可依。水利渠道施工单位要在施工场地事前不知好料场和拌合场等一些施工用地,此外还应提前做好水电路和器材使用的准备,避免在施工时因为一些因素影响施工进度,甚至影响工程质量。
2 施工流程
水利渠道工程最重要的环节就是土方工程的环节,这个环节是整个工程的基础,关系到工程每个环节的完成质量,在进行土方工程施工的具体流程是:
2.1渠道放样工作的开展。
在對水利渠道工程的土方工程施工之前,首先要做的工作就是放样工作。放样工作首要要做的是通过测量经纬度器材,确定好水利渠道的大致位置,并确定中心桩的位置。中心桩的位置要在水区弯道位置的每5分米就设置一个,在水渠直线段的位置没50米要设置一个中心桩,测量工具选择刚尺,最大限度的把误差控制在1/1000之下,在测量角度的过程中两次之间的误差要严格控制在30度之下。其次以四等水准的要求对高程尽心操控,以200米为间隔设置一个高程控制点。最后,在以中心线和高程控制点为参考,放样出渠道地脚线和渠道线总共4条控制线。
2.2土槽施工
2.2.1渠基处理。防渗渠道在浇注混凝土前一定要把地基处理好,且要做好渠道路线范围的去杂工作,清除掉杂草、树根等,然后将渠基土扒开风干,以降低其含水量,最后用碾压设备将基土分层夯实。
2.2.2土槽开挖整修。根据设计的要求,用测量设备定下渠道中线,按设计断面开挖土槽雏形,然后进行整修,可以先根据断面形状、尺寸大小(U形或梯形)做成木模,用模推进,将土渠修削平整。若槽开挖过头,可将土挖多一点,再夯实修平,否则会极大浪费混凝土,并且由于渠体受力不均而容易开裂。土槽完成后要及时浇筑渠体混凝土,以免土槽风干裂变。土槽开挖流程为:清杂`扒开风干`碾压`放样`开挖`整修
2.3渠体衬砌
混凝土防渗渠道衬砌体施工,一般有预制块安装衬砌和现场浇筑衬砌两种方式,现场浇筑虽然施工工期长,受一定条件限制,但工程施工质量好,渠体整体性好、强度高、施工缝少,这种方式较为常用,现将两种方式都介绍给大家。
2.3.1预制板安装衬砌
①混凝土板的大小应根据施工条件、基础情况确定,不宜过大,太大搬运安装困难,也不宜太小,太小砌缝多,渠体整体性差,推荐用40cm×40cm、60cm×40cm、80cm×40cm三种,混凝土板的安装要求挂线施工,做到平、稳、直。一般先砌边坡,后砌渠底,边坡板由坡脚向坡顶放置。板与板之间要留好结合缝、缝的间距用大石子或方木块控制均以利于勾缝。
②勾好板缝。做好板与板之间的勾缝,是预制安装衬砌的关键。勾缝前,要将缝内土和其它杂物清除干净,再用水泥砂浆勾缝,待初凝后压光勾成平缝,勾好缝后一定要洒水养护,防止砂浆早期干缩裂缝。
③做好封顶板。设置封顶板可有效地防止渠顶雨水径流渗入渠基,且可减少内水压力增加渠体稳定性。封顶板可现浇、预制或用砖头现砌,板的宽度以15cm~30cm为宜,若采用预制方式长度以1m左右较好。U形槽预制操作比较复杂,且运输、安装、养护等要求较高,最好不采用该种施工方式。
2.3.2梯形断面防渗渠道现浇施工
该方式先从坡脚向坡上浇筑,边坡浇好后再浇底板,待整个浇好初凝后加盖封顶板。若坡面太大应在边坡中间加肋梁,可在边坡中间土槽上开一8cm×8cm直角三角形槽口,浇筑时与衬砌体连在一起,以增加其整体强度。这种施工方式可将伸缩缝与渠体一起施工,其方法是,每隔5m在近土层放一油毡或其它止水材料,然后用一长与边坡长度一致,宽与渠体厚一致、厚约1.5cm~2cm木条放在止水材料上面与渠体浇在一起,可作伸缩缝用。
2.3.3 U形防渗渠道现浇施工
①现场浇筑。先在已做好的U形土槽底部用人工铺设长2m,厚6cm的细石混凝土,再将U形衬砌机置于铺设好的混凝土上,然后将拌好的混凝土料倒入衬砌机料斗内,开动机械振动,并及时向振动模两侧充填拌和好的混凝土料,待达到U形渠渠顶后,开动卷扬机牵引衬砌机徐徐向前滑动,使填料、振动、衬砌成型连续一次成型。
②收面压光。对衬砌施工中局部出现的蜂窝、麻面等可由人站在衬砌体内用压板进行修复、复原,并用水泥砂浆对混凝土进行收面压光,以减小渠道糙率。
③放水口门安装。在U形渠道现浇施工过程中,应根据下一级渠道的位置预留放水口门(防渗渠道是斗渠可间隔200m,100m,是农渠可间隔100m,50m留口门),待渠道浇完后将放水洞安装上去,然后用混凝土和砂浆将接头处封好。整个工程完好后,应及时洒水养护,以免干缩裂缝。 2.4伸缩缝施工及裂缝处理
2.4.1为了防止温度变化、地基湿胀、不均匀沉陷等原因引起混凝土收缩破坏,渠道应设置伸缩缝,对于小型防渗渠道一般只设垂直水流的横向伸缩缝,间距为5m左右,缝宽2cm。预制安装的板间缝可预留伸缩缝,对于现浇的U形防渗渠道,可待养护7天后用切割机每隔10m左右切开形成伸缩缝,缩宽1cm~1.5cm,深2cm~3cm。注意切割时不要全部切断。
2.4.2伸缩缝施工。在填筑伸缩缝时,首先将缝内的泥土、杂物等清除干净,使缝壁清洁干燥,按着在缝壁上刷上一层沥青与柴油混合物,再将拌制好并保持高温的焦油塑料胶泥灌入缝内,迅速向缝壁抹压,使胶泥与缝壁充分粘结,最后将表面用热烙铁沿缝压平且粘牢。
2.4.3裂缝处理。混凝土防渗渠道运行一段时间后,难免會出现裂缝,管理人员应经常检查,发现裂缝及时修补。对于较窄的裂缝,可采用伸缩缝施工方法填筑,若破损严重,则要将原防渗体挖出,重新修筑。
3 施工过程中注意要点
3.1防渗渠道在冬季低温情况施工时,要严格按《水工混凝土施工规范》SDJ207—87的要求施工。在雨季施工中,下雨时不宜露天浇筑,若浇筑后应及时覆盖。
3.2渠土基一定要保证密实和尺寸准确,渠两侧顶面水平一致,高程误差小于2cm,弯曲度小于3cm。
3.3混凝土应严格按照配合比配料,不得擅自更改,原材料称量的允许误差应小于2%,混凝土的水灰比控制在0.7以内,最小水泥用量应大于225kg/m3,石子的粒径不大于1.5cm为好。
3.4混凝土采用人工拌和时要做到干湿各拌三遍,直到颜色一致;采用搅拌机拌和时,拌和净时间不得小于2分钟。
3.5混凝土浇筑后在12天以内要加以覆盖和浇水养护,浇水养护的时间最少不得小于7天。
3.6对于预制安装的防渗渠道防渗板在运输和安装时,其强度应大于混凝土强度标准值的75%。
4 结语
水利渠道施工方法越来越注重各种方法的结合应用,通过各种方法的结合应用来弥补各种方法存在的不足,通过各种施工方法的良好配合,来保证了水利渠道施工的正常进行。在水利渠道施工中,更多的科学含量高的材料应用到水利渠道的修筑中来,通过对各种材料的合理应用,进一步让水利渠道施工质量的提高,满足实际的需要。
参考文献:
1.朱强.渠道防渗与水资源合理利用.甘肃省水利科学研究所,1996.
2.中华人民共和国水利部.渠道防渗工程技术规范SL18—91.水利电力出版社,1991.
3.中华人民共和国水利部,渠系工程抗冻胀设计规范SL23—91.水利电力出版社,1991.
【关键词】 水利;工程;渠道;防渗
进行渠道防渗处理能有效地提高灌溉水利用率,缓解农业用水供需矛盾,扩大灌溉面积,促进农业的可持续发展。同时,做好渠道防渗也可以有效地降低渠道占地面积,避免渠道冲刷淤积及可能出现的坍塌,节约了运行管理费用。再者,其可以降低地下水位,避免土壤的过分沼泽化及盐碱化,有利于农业现代化和生态环境建设。渠道防渗作为节约用水,实现节水型农业的重要组成部分,我们需要在多数情况下优先考虑低压管道输水,此种灌溉方式具有节地、节水、输水快、投资不算高等有点,如果精心设计,工程投资就会低于防渗渠。
1 施工准备
水利渠道在施工前要做好充分的准备工作,在渠道的设计中,设计人员要充分对水利渠道的施工场地进行调研,掌握场地的基本状况,了解水利渠道的水量和当地的年降水量等一些基本信息,只有在确保这些信息准确的基础上才能设计出科学、合理的设计方案,施工才能有图可依。水利渠道施工单位要在施工场地事前不知好料场和拌合场等一些施工用地,此外还应提前做好水电路和器材使用的准备,避免在施工时因为一些因素影响施工进度,甚至影响工程质量。
2 施工流程
水利渠道工程最重要的环节就是土方工程的环节,这个环节是整个工程的基础,关系到工程每个环节的完成质量,在进行土方工程施工的具体流程是:
2.1渠道放样工作的开展。
在對水利渠道工程的土方工程施工之前,首先要做的工作就是放样工作。放样工作首要要做的是通过测量经纬度器材,确定好水利渠道的大致位置,并确定中心桩的位置。中心桩的位置要在水区弯道位置的每5分米就设置一个,在水渠直线段的位置没50米要设置一个中心桩,测量工具选择刚尺,最大限度的把误差控制在1/1000之下,在测量角度的过程中两次之间的误差要严格控制在30度之下。其次以四等水准的要求对高程尽心操控,以200米为间隔设置一个高程控制点。最后,在以中心线和高程控制点为参考,放样出渠道地脚线和渠道线总共4条控制线。
2.2土槽施工
2.2.1渠基处理。防渗渠道在浇注混凝土前一定要把地基处理好,且要做好渠道路线范围的去杂工作,清除掉杂草、树根等,然后将渠基土扒开风干,以降低其含水量,最后用碾压设备将基土分层夯实。
2.2.2土槽开挖整修。根据设计的要求,用测量设备定下渠道中线,按设计断面开挖土槽雏形,然后进行整修,可以先根据断面形状、尺寸大小(U形或梯形)做成木模,用模推进,将土渠修削平整。若槽开挖过头,可将土挖多一点,再夯实修平,否则会极大浪费混凝土,并且由于渠体受力不均而容易开裂。土槽完成后要及时浇筑渠体混凝土,以免土槽风干裂变。土槽开挖流程为:清杂`扒开风干`碾压`放样`开挖`整修
2.3渠体衬砌
混凝土防渗渠道衬砌体施工,一般有预制块安装衬砌和现场浇筑衬砌两种方式,现场浇筑虽然施工工期长,受一定条件限制,但工程施工质量好,渠体整体性好、强度高、施工缝少,这种方式较为常用,现将两种方式都介绍给大家。
2.3.1预制板安装衬砌
①混凝土板的大小应根据施工条件、基础情况确定,不宜过大,太大搬运安装困难,也不宜太小,太小砌缝多,渠体整体性差,推荐用40cm×40cm、60cm×40cm、80cm×40cm三种,混凝土板的安装要求挂线施工,做到平、稳、直。一般先砌边坡,后砌渠底,边坡板由坡脚向坡顶放置。板与板之间要留好结合缝、缝的间距用大石子或方木块控制均以利于勾缝。
②勾好板缝。做好板与板之间的勾缝,是预制安装衬砌的关键。勾缝前,要将缝内土和其它杂物清除干净,再用水泥砂浆勾缝,待初凝后压光勾成平缝,勾好缝后一定要洒水养护,防止砂浆早期干缩裂缝。
③做好封顶板。设置封顶板可有效地防止渠顶雨水径流渗入渠基,且可减少内水压力增加渠体稳定性。封顶板可现浇、预制或用砖头现砌,板的宽度以15cm~30cm为宜,若采用预制方式长度以1m左右较好。U形槽预制操作比较复杂,且运输、安装、养护等要求较高,最好不采用该种施工方式。
2.3.2梯形断面防渗渠道现浇施工
该方式先从坡脚向坡上浇筑,边坡浇好后再浇底板,待整个浇好初凝后加盖封顶板。若坡面太大应在边坡中间加肋梁,可在边坡中间土槽上开一8cm×8cm直角三角形槽口,浇筑时与衬砌体连在一起,以增加其整体强度。这种施工方式可将伸缩缝与渠体一起施工,其方法是,每隔5m在近土层放一油毡或其它止水材料,然后用一长与边坡长度一致,宽与渠体厚一致、厚约1.5cm~2cm木条放在止水材料上面与渠体浇在一起,可作伸缩缝用。
2.3.3 U形防渗渠道现浇施工
①现场浇筑。先在已做好的U形土槽底部用人工铺设长2m,厚6cm的细石混凝土,再将U形衬砌机置于铺设好的混凝土上,然后将拌好的混凝土料倒入衬砌机料斗内,开动机械振动,并及时向振动模两侧充填拌和好的混凝土料,待达到U形渠渠顶后,开动卷扬机牵引衬砌机徐徐向前滑动,使填料、振动、衬砌成型连续一次成型。
②收面压光。对衬砌施工中局部出现的蜂窝、麻面等可由人站在衬砌体内用压板进行修复、复原,并用水泥砂浆对混凝土进行收面压光,以减小渠道糙率。
③放水口门安装。在U形渠道现浇施工过程中,应根据下一级渠道的位置预留放水口门(防渗渠道是斗渠可间隔200m,100m,是农渠可间隔100m,50m留口门),待渠道浇完后将放水洞安装上去,然后用混凝土和砂浆将接头处封好。整个工程完好后,应及时洒水养护,以免干缩裂缝。 2.4伸缩缝施工及裂缝处理
2.4.1为了防止温度变化、地基湿胀、不均匀沉陷等原因引起混凝土收缩破坏,渠道应设置伸缩缝,对于小型防渗渠道一般只设垂直水流的横向伸缩缝,间距为5m左右,缝宽2cm。预制安装的板间缝可预留伸缩缝,对于现浇的U形防渗渠道,可待养护7天后用切割机每隔10m左右切开形成伸缩缝,缩宽1cm~1.5cm,深2cm~3cm。注意切割时不要全部切断。
2.4.2伸缩缝施工。在填筑伸缩缝时,首先将缝内的泥土、杂物等清除干净,使缝壁清洁干燥,按着在缝壁上刷上一层沥青与柴油混合物,再将拌制好并保持高温的焦油塑料胶泥灌入缝内,迅速向缝壁抹压,使胶泥与缝壁充分粘结,最后将表面用热烙铁沿缝压平且粘牢。
2.4.3裂缝处理。混凝土防渗渠道运行一段时间后,难免會出现裂缝,管理人员应经常检查,发现裂缝及时修补。对于较窄的裂缝,可采用伸缩缝施工方法填筑,若破损严重,则要将原防渗体挖出,重新修筑。
3 施工过程中注意要点
3.1防渗渠道在冬季低温情况施工时,要严格按《水工混凝土施工规范》SDJ207—87的要求施工。在雨季施工中,下雨时不宜露天浇筑,若浇筑后应及时覆盖。
3.2渠土基一定要保证密实和尺寸准确,渠两侧顶面水平一致,高程误差小于2cm,弯曲度小于3cm。
3.3混凝土应严格按照配合比配料,不得擅自更改,原材料称量的允许误差应小于2%,混凝土的水灰比控制在0.7以内,最小水泥用量应大于225kg/m3,石子的粒径不大于1.5cm为好。
3.4混凝土采用人工拌和时要做到干湿各拌三遍,直到颜色一致;采用搅拌机拌和时,拌和净时间不得小于2分钟。
3.5混凝土浇筑后在12天以内要加以覆盖和浇水养护,浇水养护的时间最少不得小于7天。
3.6对于预制安装的防渗渠道防渗板在运输和安装时,其强度应大于混凝土强度标准值的75%。
4 结语
水利渠道施工方法越来越注重各种方法的结合应用,通过各种方法的结合应用来弥补各种方法存在的不足,通过各种施工方法的良好配合,来保证了水利渠道施工的正常进行。在水利渠道施工中,更多的科学含量高的材料应用到水利渠道的修筑中来,通过对各种材料的合理应用,进一步让水利渠道施工质量的提高,满足实际的需要。
参考文献:
1.朱强.渠道防渗与水资源合理利用.甘肃省水利科学研究所,1996.
2.中华人民共和国水利部.渠道防渗工程技术规范SL18—91.水利电力出版社,1991.
3.中华人民共和国水利部,渠系工程抗冻胀设计规范SL23—91.水利电力出版社,1991.